期货投机和套利在操作上存在显著的差异，主要体现在以下几个方面：

首先，两者的交易动机和盈利方式不同。期货投机者主要是利用单一期货合约价格的波动来赚取利润，他们关心的是单一期货合约价格的涨跌。而套利交易者则通过利用相关期货合约或期货与现货之间的相对价格差异来套取利润，他们关注的是相关合约或期货与现货间价差的变化，而不关注合约绝对价格的高低。

其次，两者的交易方式和承担的风险也不同。期货投机交易是在一段时间内对单一期货合约建立多头或空头头寸，即预期价格上涨时做多，预期价格下跌时做空，这是单方向交易。而套利交易则是在相关期货合约之间、或期货与现货之间同时建立多头和空头头寸，即在同一时点上进行双方向交易。因此，期货投机交易承担的是单一期货合约价格变动风险，而套利交易承担的是价差变动风险，其风险相对较小。

最后，两者的交易成本也不同。由于套利交易的风险较小，期货交易所通常会鼓励套利交易，并征收较低的保证金。而针对投机交易，由于风险较高，交易所会收取较高的保证金。

综上所述，期货投机和套利在操作上的主要区别在于交易动机、盈利方式、交易方式、风险承担和交易成本等方面。投资者在选择交易策略时，应根据自身的风险承受能力和投资目标来做出决策。